Los tres grupos principales de mamíferos son monotremas, que ponen huevos externos; marsupiales, que llevan a sus bebés en una bolsa; y mamíferos placentarios, que transportan y gestan sus fetos internamente. Los seres humanos caen en la categoría de mamíferos placentarios. Ejemplos de monotremas y marsupiales son el ornitorrinco y el canguro, respectivamente.
Los mamíferos aumentaron su existencia después de la extinción de los dinosaurios, de acuerdo con los registros fósiles actuales. Un fósil encontrado en 1985 data de rasgos de mamíferos en animales del Período Jurásico Temprano hace unos 195 millones de años. En los 10 millones de años posteriores a la extinción de los dinosaurios, evolucionaron los mamíferos acuáticos, como las ballenas y los mamíferos voladores, roedores y primates. A partir de 2014 hay más de 5,400 especies de mamíferos en total. Algunas características de los mamíferos son cerebros agrandados y dientes diversos, pero todos los mamíferos tienen pelo y alimentan a sus crías con leche.